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Theorem vdwlem4

Description: Lemma for vdw . (Contributed by Mario Carneiro, 12-Sep-2014)

Ref Expression
Hypotheses vdwlem3.v ⊢ ( 𝜑 → 𝑉 ∈ ℕ )
vdwlem3.w ⊢ ( 𝜑 → 𝑊 ∈ ℕ )
vdwlem4.r ⊢ ( 𝜑 → 𝑅 ∈ Fin )
vdwlem4.h ⊢ ( 𝜑 → 𝐻 : ( 1 ... ( 𝑊 · ( 2 · 𝑉 ) ) ) ⟶ 𝑅 )
vdwlem4.f ⊢ 𝐹 = ( 𝑥 ∈ ( 1 ... 𝑉 ) ↦ ( 𝑦 ∈ ( 1 ... 𝑊 ) ↦ ( 𝐻 ‘ ( 𝑦 + ( 𝑊 · ( ( 𝑥 − 1 ) + 𝑉 ) ) ) ) ) )
Assertion vdwlem4 ( 𝜑 → 𝐹 : ( 1 ... 𝑉 ) ⟶ ( 𝑅 ↑m ( 1 ... 𝑊 ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 vdwlem3.v ⊢ ( 𝜑 → 𝑉 ∈ ℕ )
2 vdwlem3.w ⊢ ( 𝜑 → 𝑊 ∈ ℕ )
3 vdwlem4.r ⊢ ( 𝜑 → 𝑅 ∈ Fin )
4 vdwlem4.h ⊢ ( 𝜑 → 𝐻 : ( 1 ... ( 𝑊 · ( 2 · 𝑉 ) ) ) ⟶ 𝑅 )
5 vdwlem4.f ⊢ 𝐹 = ( 𝑥 ∈ ( 1 ... 𝑉 ) ↦ ( 𝑦 ∈ ( 1 ... 𝑊 ) ↦ ( 𝐻 ‘ ( 𝑦 + ( 𝑊 · ( ( 𝑥 − 1 ) + 𝑉 ) ) ) ) ) )
6 4 ad2antrr ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ( 1 ... 𝑉 ) ) ∧ 𝑦 ∈ ( 1 ... 𝑊 ) ) → 𝐻 : ( 1 ... ( 𝑊 · ( 2 · 𝑉 ) ) ) ⟶ 𝑅 )
7 1 ad2antrr ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ( 1 ... 𝑉 ) ) ∧ 𝑦 ∈ ( 1 ... 𝑊 ) ) → 𝑉 ∈ ℕ )
8 2 ad2antrr ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ( 1 ... 𝑉 ) ) ∧ 𝑦 ∈ ( 1 ... 𝑊 ) ) → 𝑊 ∈ ℕ )
9 simplr ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ( 1 ... 𝑉 ) ) ∧ 𝑦 ∈ ( 1 ... 𝑊 ) ) → 𝑥 ∈ ( 1 ... 𝑉 ) )
10 simpr ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ( 1 ... 𝑉 ) ) ∧ 𝑦 ∈ ( 1 ... 𝑊 ) ) → 𝑦 ∈ ( 1 ... 𝑊 ) )
11 7 8 9 10 vdwlem3 ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ( 1 ... 𝑉 ) ) ∧ 𝑦 ∈ ( 1 ... 𝑊 ) ) → ( 𝑦 + ( 𝑊 · ( ( 𝑥 − 1 ) + 𝑉 ) ) ) ∈ ( 1 ... ( 𝑊 · ( 2 · 𝑉 ) ) ) )
12 6 11 ffvelcdmd ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ( 1 ... 𝑉 ) ) ∧ 𝑦 ∈ ( 1 ... 𝑊 ) ) → ( 𝐻 ‘ ( 𝑦 + ( 𝑊 · ( ( 𝑥 − 1 ) + 𝑉 ) ) ) ) ∈ 𝑅 )
13 12 fmpttd ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ( 1 ... 𝑉 ) ) → ( 𝑦 ∈ ( 1 ... 𝑊 ) ↦ ( 𝐻 ‘ ( 𝑦 + ( 𝑊 · ( ( 𝑥 − 1 ) + 𝑉 ) ) ) ) ) : ( 1 ... 𝑊 ) ⟶ 𝑅 )
14 3 adantr ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ( 1 ... 𝑉 ) ) → 𝑅 ∈ Fin )
15 ovex ⊢ ( 1 ... 𝑊 ) ∈ V
16 elmapg ⊢ ( ( 𝑅 ∈ Fin ∧ ( 1 ... 𝑊 ) ∈ V ) → ( ( 𝑦 ∈ ( 1 ... 𝑊 ) ↦ ( 𝐻 ‘ ( 𝑦 + ( 𝑊 · ( ( 𝑥 − 1 ) + 𝑉 ) ) ) ) ) ∈ ( 𝑅 ↑m ( 1 ... 𝑊 ) ) ↔ ( 𝑦 ∈ ( 1 ... 𝑊 ) ↦ ( 𝐻 ‘ ( 𝑦 + ( 𝑊 · ( ( 𝑥 − 1 ) + 𝑉 ) ) ) ) ) : ( 1 ... 𝑊 ) ⟶ 𝑅 ) )
17 14 15 16 sylancl ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ( 1 ... 𝑉 ) ) → ( ( 𝑦 ∈ ( 1 ... 𝑊 ) ↦ ( 𝐻 ‘ ( 𝑦 + ( 𝑊 · ( ( 𝑥 − 1 ) + 𝑉 ) ) ) ) ) ∈ ( 𝑅 ↑m ( 1 ... 𝑊 ) ) ↔ ( 𝑦 ∈ ( 1 ... 𝑊 ) ↦ ( 𝐻 ‘ ( 𝑦 + ( 𝑊 · ( ( 𝑥 − 1 ) + 𝑉 ) ) ) ) ) : ( 1 ... 𝑊 ) ⟶ 𝑅 ) )
18 13 17 mpbird ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ( 1 ... 𝑉 ) ) → ( 𝑦 ∈ ( 1 ... 𝑊 ) ↦ ( 𝐻 ‘ ( 𝑦 + ( 𝑊 · ( ( 𝑥 − 1 ) + 𝑉 ) ) ) ) ) ∈ ( 𝑅 ↑m ( 1 ... 𝑊 ) ) )
19 18 5 fmptd ⊢ ( 𝜑 → 𝐹 : ( 1 ... 𝑉 ) ⟶ ( 𝑅 ↑m ( 1 ... 𝑊 ) ) )